viernes, 17 de noviembre de 2023

LA ATMÓSFERA DINÁMICA DEL EXOPLANETA WASP-107B .


 En  la  Constelación  de  Virgo  y  a  unos  200  años  luz  existe  una  estrella  llamada  Wasp-107   ,   y  su  exoplaneta  Wasp-107b   es  muy  peculiar   ,  y  fue  descubierto  en  el  año  2017   por  DR  Anderson   ,  se  sugiere  que  ese  exoplaneta  no  se  formò  en  su  órbita  actual  ,   se  dice  que  migro  hacia  el  interior  de  ese  sistema  solar  mas  allá  de  1  UA  .  
Y  este  exoplaneta   se  encuentra   en  una  órbita  retrograda   y  desalineada   con  el  plano  ecuatorial  de  su  estrella  madre  ,   justamente  el  angulo  de  desalineacion  es  de  118º   ,  pero  Wasp-107b  tiene  el  tamaño  de  Júpiter  ,   pero  una  décima  parte  de  su  masa  ,  a  tal  punto   que  es  por  ahora  el  exoplaneta  de  menos  densidad  conocido   ,    eso  lo  hace  peculiar  para  el  telescopio  James  Webb  para  hacer  ciencia   .
Es  un  poco  mas  grande  que  Júpiter  ,  de  radio  0,96  ,   y  junto  con  el  transito  de  una  estrella  tipo  K   hace  que  su  atmósfera  sea  esponjosa ,   pero  viene  a   ser  astronomicamente  un  objetivo  para  caracterización   atmosférica   ,   comparado  con  Mercurio  ,  està  8  veces  mas  cerca  de  su  estrella  madre  ,   tan  cerca  que  la  orbita  cada   5,7  días  ,  su  temperatura  es  de   unos  500º    grados   Celsius  - 932º  grados  Fahrenheit   -  teniendo  unas  de  las  atmósfera  mas  caliente    de  un  exoplaneta  .
Y  en  el  año  2018  se  descubrió  helio  en  dicho  exoplaneta  ,   siendo  el  primero  en  ese  aspecto  ,  en  el  año  2020  a  través  del  Observatorio  Keck  se  ha  observado  que  la  absorción  de  helio   se  extiende  mas  allá  del  transito-egreso  ,  para  tener  una  idea  del  infierno  de  ese  exoplaneta   ,  basta  saber   que  la  radiación  ultravioleta  extrema   de  la  estrella  madre  reduce  la  atmósfera  del  exoplaneta    ,  pareciéndose  la  estrella  un  cometa  con  su  cola  de  restos  de  su  atmósfera  que  pierde  hacia  el  espacio  ,  algo  así  lo  ilustra  la  imagen  que  abre  este  post   ,  una  cola  7  veces  mas  larga  que  el  radio  de  dicho  exoplaneta  .
Pero  ahora  a  través  de  el  James  Webb  se  ha  observado  que  las  nubes  de  este  exoplaneta   están  formadas  por  arena   ,  también  se  ha  descubierto   vapor  de  agua  y  dióxido  de  azufre  ,  con  arena  de  silicato  ,  y  las  partículas  están  dentro   de  una  atmósfera  muy  dinámica   y  se   observa  un  vigoroso  transporte  de  material    ,   es  obvio  que  muchos  astrónomos  del  mundo  sacan  ventajas  de  la  ultima  tecnología  disponible  en  investigación  cósmica  ,    y  mas  con  una  estrella  mas  fría  y  pequeña  que  nuestra  enana  amarilla   ,   acompañada   por  un  exoplaneta  gaseoso        .

  
Lo  que  se  observa  en  esta  imagen  obtenida  por  los  datos  del  James  Webb  ,  es  el  espectro  de  transmisión   justamente  del  infierno  que  es  el  exoplaneta   Wasp-107b   ,  capturado  por  el  espectrometro  de  baja  resolución   del  instrumento  infrarrojo  medio  -  MIRI  -  del  James  Webb  y  donde  se  evidencia  la  presencia  de    de  nubes  de  vapor  de  agua   ,  dióxido  de  azufre   y  silicato  en  la  atmósfera  del  exoplaneta  Wasp-107b  . Crédito   :  Michiel   Min / NASA/JPL.
 El  tamaño  de  dicho  exoplaneta  esta  entre  Neptuno  y  Júpiter   ,   la  sudodicha  esponjosidad  de  la  atmósfera  de  Wasp-107b   permite   a  los  astrónomos  observar   un  50%  mas  profundamente   en  su  atmósfera  en  comparación    con  la  profundidad  de  exploración  lograda  para  un  gigante  como  Júpiter  ,   así  que  los  astrónomos  europeos   del  Instituto  de  Astronomía   de  KU  Leuven   aprovecharon  al  máximo   la  notable  esponjosidad  de  este  exoplaneta   ,   y  observar   profundamente  su  atmósfera   .
Y  el  telescopio  James  Webb  ayudò   a  entender  la  compleja  composición   química  de  la  atmósfera  de  Wasp-107b   ,   y  hay  una  razón  muy  especifica  :  es  que   las  señales  espectrales   son  mucho  mas  prominentes   en  una  atmósfera  menos  densa  en  comparación  con  una  mas  compacta  ,    pero  lo  que  llama  la  atención  del  análisis  hecho  por  el  James  Webb  es  la  ausencia  de  metano   ,   vamos  por  parte  ,   la  ausencia  de  metano  nos  dice   que  el  interior  de  ese  exoplaneta  es  cálido  ,  eso  nos  da  una  visión   del  movimiento  de  la  energía  térmica   en  la   atmósfera  del  exoplaneta  .
Y  la  presencia  del  dióxido  de  azufre  nos  dice   que  mas  allá  de  los  modelos  anteriores   habían   predicho  la  existencia  de  ese  elemento  químico    pero  que  la  propia  esponjosidad  de  Wasp-107b    se  adapta  a  la  formación  de  dióxido  de  azufre   en  su  atmósfera   ,    y  mas  allá  de  que  su  estrella  madre   emite  una  fracción  pequeña    de  fotones  de  alta  energía   debido  a  su  naturaleza  mas  fría  ,     estos  mismos  fotones  pueden  llegar    a  las  profundidades  de  la  atmósfera  del  exoplaneta  Wasp-107b   .

Posición  de  la  estrella  Wasp-107  en  la  Constelación  de  Virgo  .
Y  tal  circunstancia  permite   que  se  produzcan  las  reacciones  químicas   necesarias  para  producir  dióxido  de  azufre  ,   pero  hay  mas  detalles  a  tener  en  cuenta   ,   las  características  espectrales  tanto  del  dióxido  de  azufre  como  del  vapor  de  agua     están  disminuidas  en  comparación    con  lo  que  serian    en   un  escenario  sin  nubes  ,   pero  las  nubes  a  gran  altitud    oscurecen  parcialmente   el  vapor  de  agua  y  el  dióxido  de  azufre  de  la  atmósfera  de  dicho  exoplaneta  .
Y  este  es  el  primer  caso  en  que  los   astrónomos   pudieron  identificar  finalmente    la  composición  químicas  de  estas  nubes  ,  y  estas  nubes  alienigenas  están  formadas  por  pequeñas  partículas  de  silicato    ,  y  a  diferencia  de  nuestra  atmósfera   terrestre  ,   donde  el  agua  se  congela  a  bajas  temperaturas   ,   en  los  planetas  gaseosos  donde  se  alcanzan  temperaturas  de   1000  grados  Celsius  -  1830  grados  Fahrenheit  -   las  partículas  de  silicatos  pueden  congelarse   y  formar  nubes  .
Pero  para  los  astrónomos  ,  las  nubes  de  silicatos  deberían  de  formarse  mas  profundamente  ,   donde  las  temperaturas  son  mas  altas  ,   y  llueven  nubes  de  arena  en  lo  alto  de  la  atmósfera  alienigena  ,   pero  los  astrónomos  se  preguntan   como  es  posibles  que  estas  nubes   existan  a  gran  altura  ,   el  astronomo  holandés  Michiel Min   nos  dice  :  "   el  hecho  de  que  veamos  estas  nubes   de  arena  en  lo  alto de  la  atmósfera   debe  significar  que   las  gotas  de  lluvias  de  arena   se  evaporan  en  capas    mas  profundas  y  mas  calientes   y  el  vapor  de  silicato   resultante  se  mueve   eficientemente  hacia  arriba    ,   donde  se  vuelven  a  condensar  para   formar  nubes  de  silicato   una  vez  mas  ,  esto  es  muy  similar  al  ciclo   del  vapor  de  agua  y  las  nubes   en  nuestra  propia  Tierra  ,    pero  con  gotas  hechas  de  arena   "  .       

       
                     





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